Имя пользователя:
Пароль:  
Помощь | Регистрация | Забыли пароль?  | Правила  

Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » HDD - Все про жесткие диски

Ответить
Настройки темы
HDD - Все про жесткие диски

Ушел из жизни


Сообщения: 26925
Благодарности: 3924

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Изменения
Автор: ShaddyR
Дата: 24-04-2016
Описание: переструктурировал, исправил, добавил ссылок
Жесткий Диск (винчестер, HDD - HardDisk Drive) представляет собой...
блок из нескольких дисков/блинов (Disks), по поверхностям (Sides) которых перемещаются (плавают в воздушном потоке) головки (Heads). Позиционируются головки по концентрическим дорожкам/трекам (Tracks) , каждый из которых разделен на сектора (Sectors). Сектор является минимальным адресуемым блоком данных для диска и его размер равен 512 байтам. Дорожки, равноудаленные от центра диска и образующие как бы цилиндрическую поверхность, называют цилиндрами (Cylinders).

Логическое строение жесткого диска отличается от его настоящей (физической) геометрии и это необходимо учитывать при восстановлении информации. Как правило, современные диски (в режиме адресации LBA) представляют собой несколько сот цилиндров имеющих 63-254 поверхностей по 63 сектора данных на каждой. Это конечно не соответствует фактической геометрии и следует различать абсолютные адреса секторов и относительные.

В самом начале диска (в секторе 0/0/1, где 0-сектор 0-трек 1-цилиндр) находится PT (Partition Table) - таблица разделов и MBR (Master Boot Record) - главная загрузочная запись. Часто весь 0-й трек называют MBR, т.к. зачастую в секторах этого трека записаны коды загрузчиков различных менеджеров загрузки и им подобных программ. Там же могут располагаться и коды закрузочных вирусов при заражении компьютера.

Как правило на следующем треке в первом секторе (начиная с 0/1/1) расположена BA (Boot Area) - загрузочная область операционной системы и BR (Boot Record) - загрузочная запись OC. Далее на этом же треке расположена 1-я копия FAT (File Allocation Table) - таблица размещения файлов. Сразу за ней - 2-я копия FAT. Размер копии FAT (в секторах) определяется размером раздела диска. После 2-й копии FAT расположены сектора ROOT (Root directory) - корневого каталога , за которой начинается DA (Data Area) - область данных. Следует учитывать особенности файловой структура FAT32, которая позволяет часть секторов ROOT располагать не только в одном месте, а и внутри области данных.
  • PT - состоит из 4-х строк описывающих 4-е возможных раздела диска. Описание каждого раздела диска содержит информацию о типе файловой системы, признаке того, что раздел является загрузочным, о первых и последних головках, дорожках, секторах раздела, количестве секторов смещения начала раздела от начала диска и об общем количестве секторов в разделе.
  • MBR - находится в том же секторе что и PT. Данные в MBR представляют собой код процессора необходимый для дальнейшей загрузки операционной системы. В последних двух байтах сектора MBR находится сигнатура 55AAh, которую можно использовать как маску при поиске PT и MBR.
  • BR - содержит массу данных и служит для описания параметров файловой системы. В отличие от диска, минимальным адресуемым блоком данных для операционной системы служит кластер, объединяющий определенное количество секторов. В BR нам интересны такие данные как размер кластера, размер и количество копий FAT. BR для раздела FAT16 размещается в одном секторе, в случае FAT32 BR состоит из нескольких секторов.
  • FAT - Состоит из 12, 16 или 32 битных элементов, описывающих номера кластеров или их признаки (BAD). Количество элементов соответствует количеству кластеров раздела диска. Из этих элементов образуются цепочки номеров кластеров, описывающих расположение файлов на диске.
  • ROOT - Корневой каталог диска. Содержит записи описывающие файлы (дескрипторы файлов) в корневом каталоге. Такая запись описывает имя, тип, дату создания, размер, атрибуты файла, и т.п., а так же содержит указатель на первый кластер файла.
  • Каталоги(папки, директории) представляют собой сектора идентичные по структуре корневому каталогу. Каталог, кроме описаний файлов, в самом начале содержит две записи, первая из которых содержит указатель на первый кластер самого каталога, вторая на первый кластер родительского каталога.

Ссылки по теме::
  1. Основные понятия, связанные с жесткими дисками //спасибо Ment69
  2. S.M.A.R.T. Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology
  3. Стандарты ATA
  4. Все про RAID
  5. Bad-блоки HDD: причины и виды
  6. Некоторые мифы о жестких дисках //слегка устарело, но в целом..
  7. Снижаем уровень шума жёсткого диска: Automatic Acoustic Management NEW //Tom's Hardware Guide, 2009
  8. Схемы интерпретации моделей жестких дисков марки Seagate и MaxtorNEW
  9. Накопители на жестких магнитных дисках — устройство и основные низкоуровневые характеристики NEW //спасибо Baw17
  10. FAQ по маркировке и технологиям HDD Western Digital//спасибо WSonic
  11. История развития жесткого диска, от шкафов весом под тонну до SSD

Смежные темы:

Отправлено: 10:12, 29-04-2006

 

Старожил


Сообщения: 263
Благодарности: 2

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Jula0071:
Просто попытался подобрать модель харда, подходящую под озвученные вами критерии (за исключением долговечности, про которую уже объяснил, за этим - к гадалкам) »
Небольшой апдейт/вопрос. Я правильно понимаю, что найти относительно тихий винчестер на CMR технологии нереально? Пугают меня отзывы о громкости их работы.

Сейчас на борту стоит WDC WD20EARS-60MVWB0, правда не могу найти datasheet на него, но думаю, что он SMR. И хотелось бы найти что-то подобное, по уровню шума.

Отправлено: 00:07, 22-12-2022 | #2461



Для отключения данного рекламного блока вам необходимо зарегистрироваться или войти с учетной записью социальной сети.

Если же вы забыли свой пароль на форуме, то воспользуйтесь данной ссылкой для восстановления пароля.


Забанен


Сообщения: 6345
Благодарности: 1436

Профиль | Цитировать


Цитата Killerrok:
Пугают меня отзывы о громкости их работы. »
Уровень шума указывается в описании. 29 дБ вашего WD20EARS далеко не рекордные, есть и 26, и даже 22 (всё в режиме поиска, то есть самом шумном). А отзывы... ну так у каждого своё представление о шуме. Ещё и от корпуса зависит, у одного хорошая шумоизоляция и есть виброразвязка, а у другого так вообще отсутствует и он резонирует, дребезжит корзиной.

Технология CMR или SMR на шумность практически не влияет, влияет скорость вращения шпинделя, количество пластин и конструкция привода головок.
Цитата Killerrok:
WDC WD20EARS »
Он старый, CMR.
Цитата Killerrok:
И хотелось бы найти что-то подобное, по уровню шума. »
2 ТБ можно и ссд взять, абсолютно бесшумный.

Отправлено: 00:37, 22-12-2022 | #2462


Старожил


Сообщения: 263
Благодарности: 2

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Jula0071:
29 дБ вашего WD20EARS далеко не рекордные »
,
Цитата Jula0071:
Он старый, CMR. »
Ага, спасибо, буду знать. Чуточку проще стало с пониманием шумов.


Цитата Jula0071:
2 ТБ можно и ссд взять, абсолютно бесшумный. »
Тут как раз нужно 4ТБ+

Т.к. HDWT140UZSVA пропала из продажи, смотрю на MG08ADA400E, MG08ADA600E, MG08ADA800E. Но там аж 31дБ.

Отправлено: 00:28, 23-12-2022 | #2463


Забанен


Сообщения: 6345
Благодарности: 1436

Профиль | Цитировать


Цитата Killerrok:
MG08ADA400E, MG08ADA600E, MG08ADA800E. Но там аж 31дБ. »
На мой взгляд, не такие уж они шумные. Да, хруст привода головок слышен, но шпиндель уже нет, на фоне корпусных вентиляторов. И нет, эти вентиляторы не шумные. Корпус без звукоизоляции, но с виброразвязкой хдд.
Если так уж хочется хард потише, то выбирайте из низкооборотных моделей для систем хранения или видеонаблюдения - Seagate Ironwolf/Skyhawk, WD Red/Purple. Там попадаются как SMR, так и CMR модели. Можете для удобства выбора пользоваться этой сводной таблицей.

Последний раз редактировалось Jula0071, 23-12-2022 в 12:55.

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 12:36, 23-12-2022 | #2464


Старожил


Сообщения: 263
Благодарности: 2

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Jula0071:
Если так уж хочется хард потише, то выбирайте из низкооборотных моделей для систем хранения или видеонаблюдения - Seagate Ironwolf/Skyhawk, WD Red/Purple. Там попадаются как SMR, так и CMR модели. Можете для удобства выбора пользоваться этой сводной таблицей. »
Премного благодарен!

Отправлено: 01:43, 24-12-2022 | #2465


Аватара для dmitryst

Ветеран


Сообщения: 7204
Благодарности: 895

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Если кому интересно, на ixbt тиснули статейку - обзор 6Тб WD60EZAZ. Довольно любопытно, я вот, например, не знал, что WD используют при записи на "черепицу" кое-какие фокусы с транслятором, и судя по тестам, даже неплохо

-------
Осваиваю FreeBSD

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 07:59, 24-02-2023 | #2466


Ветеран


Сообщения: 2711
Благодарности: 252

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата dmitryst:
Довольно любопытно, »
очень много воды, но есть любопытное, да.
чтоб не искать по всей простыне - эти абзацы
А вот так могут себя вести бенчмарки. Слева — запуск чтения на чистом диске, справа — после его прописывания тестом записи. Почему такая разница? Пока данные физически не записывались, никакого соответствия LBA—PBA просто нет. А читаем-то мы по логическим адресам — которых нет, в чём диск убеждается сразу же при обращении к транслятору! И эта скорость никак не зависит от места расположения «предполагаемых» данных, да и время доступа к ним около нуля, когда никакой физический доступ не требуется. Прописали диск последовательно? Получили такую же картинку, как и на обычном жестком диске. Прописали бы не последовательно — получили бы и чтение по произвольным адресам.

Последнее как раз и является проблемой данного подхода. В принципе, такое можно заметить и на SSD, но не в бытовых сценариях, а специально постаравшись. Время доступа при чтении у флэш-памяти низкое. И практически не зависит от того, какой блок запрашивался перед этим. Поэтому существенной разницы между произвольной и последовательной адресацией часто нет. А жесткие диски — устройства, все-таки, больше последовательные. Не в той степени, как магнитные ленты, но хаотические перемещения блока магнитных головок занимают достаточно большое время. Соседние блоки друг за другом читаются быстро, однако... Если мы одновременно ведем запись нескольких файлов по произвольным адресам, то на диске физически получится каша — данные расположатся в порядке поступления. Относящиеся к разным файлам вперемешку. А логические блоки при этом могут идти последовательно — но их последовательное (с точки зрения логических адресов) чтение приведет к чтению с произвольной (физической) адресацией. Полный аналог фрагментации — только на уровне ниже файловой системы, так что и наводить порядок куда сложнее. И даже один файл может размазать по всему диску — если мы не просто запишем его один раз и оставим в покое, а будем модифицировать.

Есть ли нормальный универсальный способ борьбы с такой фрагментацией? Теоретически диск сам будет заниматься этим в простое — и действительно занимается. Это даже во время тестирования заметно — после окончания теста на запись с произвольной адресацией можно слушать стрёкот головок еще час, а то и больше. Всегда есть чем заняться — например, те же ленты уплотнить. Если в них остался только мусор, то добавить ленту к списку свободных и использовать в дальнейшем для записи (в отличие от SSD дополнительный цикл стирания даже не требуется). Если почти только мусор, то все ценные блоки можно скопировать в другую ленту — и свести задачу к уже решенной. Даже отдельные блоки при желании и свободном времени можно подвигать. Но всё это легко для внутреннего диска, а внешние и подключают на короткое время. Потом отключают — и заниматься своими делами им уже некогда. Хотя иногда проблемы можно и исправить. Допустим, скачали мы несколько файлов тем же торрент-клиентом — и легли они вперемешку. Дальше просто копируем (не перемещаем!) их в пределах того же диска — и получаем «нормальную» последовательную запись. Либо просто на другой диск — там они будут нормальными. А вот на источнике могут остаться «дырки», которые в дальнейшем будут как-то заполняться новой информацией. В описанном примере — не останутся, но ведь мы можем переместить на другое устройство или удалить отдельный файл, оставив прочие скачанные надолго — и останется у нас фрагментированное свободное пространство. Которое уборка мусора позднее может и консолидировать — а может и нет.

Можно ли как-то ускорить и упорядочить процесс вручную? Нет. Сама идеология Drive Managed SMR заключается в том, что ни операционная система, ни прикладные программы с внутренней кухней устройства незнакомы. Они оперируют только LBA — а дальше уже не их дело. Так что, например, утилиты дефрагментации будут наводить порядок именно в плане логических адресов — что при физической фрагментации не только бесполезно, но даже и вредно. Так что есть только один способ борьбы с ней — перенести все данные на другой диск, этот полностью очистить, а данные потом записать обратно. Таким образом, мы опять вернемся на исходные позиции, что и требуется. Если, конечно, оставить за скобками вопрос, где взять этот самый «лишний» диск и время на копирование туда-обратно терабайтов информации. И не забывать о том, что при «неправильной» эксплуатации эту процедуру придется повторять регулярно. Как только пользователь начинает баловаться с торрентами, либо просто редактировать файлы непосредственно на таком диске, так сразу же фрагментация физических секторов возвращается — и снова начинает нарастать.

Радикальным образом проблему можно решить при помощи Host Managed SMR, когда и операционная система «знает», что ей подсунули, и файловые системы специальным образом оптимизированы под черепицу, так что основные модифицируемые структуры всегда будут находиться в областях с «разрешенной» произвольной записью (проще говоря в том же медиакэше), а в ленты будут попадать только неизменяемые данные и только последовательно. Но этот подход используется исключительно в специальных моделях для датацентров, поскольку как раз и требует наличия «умного» программного обеспечения, да и специальных дисковых контроллеров. Проще говоря, под него нужно переделывать всю инфраструктуру. А в быту применяется исключительно DM SMR — придуманный для того, чтобы черепичные диски могли «прикидываться» обычными. Что у них получается — но вызывает те или иные проблемы при эксплуатации. Ничего не дается бесплатно — и снижение стоимости хранения информации тоже.

В общем, подытоживая, очень многое при таком подходе зависит от нагрузок, да и вообще сценариев использования. В роли банальной файлопомойки, куда файлы (желательно большие) просто копируются штатными средствами, потом лежат и иногда удаляются подобный диск может работать годами — и никто не заметит никакого подвоха. Использовать же подобный винчестер в качестве рабочего можно. Как долго? Да сколько угодно. Но не забывая, что проблемы имеют тенденцию накапливаться. Даже SSD, где они куда менее выражены, можно «замучить» некоторыми сценариями до такого состояния, что тормоза будут видны невооруженным глазом. После чего, впрочем, можно просто снять образ, прогнать Secure Erase, восстановить информацию из образа — и продолжать работать как ни в чем не бывало. Но с дисками на несколько терабайт такое проделывать куда сложнее. Хотя и тоже реально. А понадобится такое делать или нет — зависит больше не от диска, а от того, как его будут использовать. Возможно, что до каких-то заметных проблем не доживет никогда. Особенно если не перенапрягать устройство прямой работой, а просто использовать его для хранения «холодных» данных. Или резервных копий, например.

Есть опасения, что это не ваш случай? Тогда лучше заплатить побольше.
....................

Многопоточный режим и возможные в данном случае оптимизации очереди команд немного улучшают картину, но радикально ее исправляет исключительно введение динамической трансляции. Однако это палка о двух концах — данные записываются для того, чтобы их потом читать. А такой метод ускорения записи приводит к появлению сложноразгребаемой «каши» на диске: когда последовательные логические блоки следуют на деле вперемешку с точки зрения физической организации. Как уже было сказано выше, подобная фрагментация со временем точно будет снижать производительность. Так что банальный факт — жестким дискам именно работа с данными противопоказана: она будет медленно выполняться либо сразу, либо потом. Но будет. И именно медленно.

-------
Оснащение дурдомов компьютерами идёт полным ходом.
Об этом можно судить по комментариям в интернете.

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 16:12, 24-02-2023 | #2467


Пользователь


Сообщения: 126
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Здравствуйте!
Что-то непонятное, с ЖД стоит на видеонаблюдении. пишет ошибку , проходит проверку

Последний раз редактировалось olezka, 13-06-2024 в 21:00.


Отправлено: 09:29, 04-06-2023 | #2468


Аватара для NickM

Ветеран


Contributor


Сообщения: 4383
Благодарности: 1033

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата olezka:
пишет ошибку , проходит проверку »
Пишет ошибку кто?
Проходит проверку что?

Древний "WD Blue" - у него скорее всего задержки чтения поверхности.

Как вариант проверьте ф/с на томах.

Отправлено: 10:14, 04-06-2023 | #2469


Пользователь


Сообщения: 126
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


проверку прошел,
Ошибки показывает оборудование видеонаблюдения, пишет в статусе ЖД ошибка и всё

Последний раз редактировалось olezka, 13-06-2024 в 21:00.


Отправлено: 11:11, 04-06-2023 | #2470



Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » HDD - Все про жесткие диски

Участник сейчас на форуме Участник сейчас на форуме Участник вне форума Участник вне форума Автор темы Автор темы Шапка темы Сообщение прикреплено

Похожие темы
Название темы Автор Информация о форуме Ответов Последнее сообщение
Выходят из строя жесткие диски Toxigen Непонятные проблемы с Железом 10 02-05-2016 08:22
Установка - Не обнаруживает жесткие диски при установке 1nsider Microsoft Windows 2000/XP 17 04-12-2010 15:28
Интерфейс - не открывает жесткие диски afdy Microsoft Windows 2000/XP 3 08-12-2009 22:07
FreeBSD - FreeBSD 6.2 и жесткие диски 750 ГБ tri777ki Общий по FreeBSD 0 26-10-2007 14:35
Жесткие диски в старых ноутбуках Sparkster Хочу все знать 1 25-07-2007 02:00




 
Переход